KR20190054917A - Rolling apparatus and rolling method for secondary battery - Google Patents

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KR20190054917A KR1020180123589A KR20180123589A KR20190054917A KR 20190054917 A KR20190054917 A KR 20190054917A KR 1020180123589 A KR1020180123589 A KR 1020180123589A KR 20180123589 A KR20180123589 A KR 20180123589A KR 20190054917 A KR20190054917 A KR 20190054917A
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Abstract

The present invention is a rolling device for a secondary battery which rolls an electrode sheet containing a current collector and an electrode active material layer provided on one surface of the current collector. The rolling device comprises: a microwave generating unit which dries water by heat generated when vibrating water remaining in the electrode active material layer, and heats the current collector at the same time; and a rolling unit which rolls the electrode sheet which has passed through the microwave generating unit. The rolling unit comprises a first pressing roller for pressing the current collector heated by the microwave generating unit, and a second pressing roller for pressing the electrode active material layer having water dried by the microwave generating unit. The first pressing roller and the second pressing roller are formed of materials having different hardness values, and press the heated current collector and the electrode active material layer having water dried by different pressure to uniformly adjust an elongation rate of the current collector and the electrode active material layer.

Description

이차전지용 압연장치 및 압연방법{ROLLING APPARATUS AND ROLLING METHOD FOR SECONDARY BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rolling apparatus and a rolling method for a secondary battery,

본 발명은 이차전지용 압연장치 및 압연방법에 관한 것으로서, 특히 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지한 이차전지용 압연장치 및 압연방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling apparatus and a rolling method for a secondary battery, and more particularly, to a rolling apparatus and a rolling method for a secondary battery, in which an electrode sheet coated with an electrode active material is prevented from being rolled or warped.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다. Generally, a secondary battery is a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery which can not be charged, and is widely used in high-tech electronic devices such as phones, notebook computers and camcorders.

이러한 이차전지는 전극조립체가 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 상기 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다. The secondary battery is classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch. The pouch type secondary battery includes an electrode assembly, an electrolyte, .

여기서 상기 전극조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층되는 구조를 가지며, 상기 전극은 집전체와, 상기 집전체의 표면에 코팅되는 전극활물질층을 포함한다. The electrode assembly has a structure in which a plurality of electrodes and a plurality of separation films are alternately stacked, and the electrode includes a current collector and an electrode active material layer coated on the surface of the current collector.

한편, 상기한 전극조립체의 최외각에 적층되는 전극은 효율성과 비용 절감을 위해 한쪽 표면에만 전극활물질층을 코팅한다. 즉, 최외각 전극은 집전체와, 상기 집전체의 일면에 코팅되는 전극활물질층을 포함한다.Meanwhile, the electrode laminated on the outermost layer of the electrode assembly is coated with an electrode active material layer on only one surface for efficiency and cost reduction. That is, the outermost electrode includes a current collector and an electrode active material layer coated on one surface of the current collector.

그러나 상기한 전극조립체는 전극활물질이 단면 코팅된 전극의 압연 공정시 상기 전극의 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이로 인해 감기거나 또는 휘어지는 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 즉, 상기 전극활물질이 단면 코팅된 전극은 집전체 보다 전극활물질층이 크게 연신되면서 상기 집전체 방향으로 감기거나 또는 휘어지는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.However, the above electrode assembly has a problem in that during the rolling process of the electrode coated with the electrode active material, the rolled or bent state occurs due to the elongation difference between the electrode current collector and the electrode active material layer. That is, the electrode having the electrode active material layer coated thereon has a problem that the electrode active material layer is drawn more than the current collector, and the electrode active material layer is wound or bent in the current collector direction.

특허공개번호 제10-2015-0141411호Patent Publication No. 10-2015-0141411

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트의 압연시 전극시트에 포함된 집전체와 전극활물질층의 연신율을 균일하게 조절하며, 이에 따라 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있는 이차전지용 압연장치 및 압연방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electrode sheet, And a method of rolling a secondary battery and a rolling method capable of preventing an electrode sheet having an end coated with an electrode active material from being rolled or bent.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치는 집전체와 상기 집전체의 일면에 구비되는 전극활물질층을 포함하는 전극시트를 압연하는 것으로, 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 진동 시킴에 따라 발생하는 열로 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 건조시킴과 동시에 상기 집전체를 가열하는 마이크로파 발생부; 및 상기 마이크로파 발생부를 통과한 상기 전극시트를 압연하는 압연부를 포함하며, 상기 압연부는, 상기 마이크로파 발생부에 의해 가열된 집전체를 가압하는 제1 가압롤러, 및 상기 마이크로파 발생부에 의해 수분이 건조된 전극활물질층을 가압하는 제2 가압롤러를 포함하고, 상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되고, 상기 가열된 집전체와 상기 수분이 건조된 전극활물질층을 서로 다른 압력으로 가압하여 상기 집전체와 상기 전극활물질층의 연신율을 균일하게 조절할 수 있다.In order to accomplish the above object, a rolling apparatus for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention comprises rolling a current collector and an electrode active material layer provided on one surface of the current collector, A microwave generating unit for drying the moisture remaining in the electrode active material layer and heating the current collector by heat generated by vibrating the moisture remaining in the electrode active material layer; And a rolling section for rolling the electrode sheet that has passed through the microwave generating section, wherein the rolling section includes: a first pressure roller for pressing the current collector heated by the microwave generating section; Wherein the first pressure roller and the second pressure roller are made of a material having different hardness values, and the heated current collector and the moisture-dried electrode It is possible to uniformly adjust the elongation of the current collector and the electrode active material layer by pressing the active material layer at different pressures.

상기 집전체를 가압하는 상기 제1 가압롤러는 상기 전극활물질층을 가압하는 상기 제2 가압롤러 보다 경도값이 큰 소재로 형성될 수 있다.The first pressure roller for pressing the current collector may be formed of a material having a hardness value larger than that of the second pressure roller for pressing the electrode active material layer.

상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 금속소재 또는 합성수지로 형성되되, 상기 제1 가압롤러는 상기 제2 가압롤러 보다 경도값이 큰 금속소재 또는 합성수지로 형성될 수 있다.The first pressure roller and the second pressure roller may be formed of a metal material or a synthetic resin, and the first pressure roller may be formed of a metal material or a synthetic resin having a hardness value larger than that of the second pressure roller.

상기 제1 가압롤러는 상기 제2 가압롤러 보다 작은 크기를 가질 수 있다.The first pressure roller may have a smaller size than the second pressure roller.

상기 전극활물질층을 가압하는 상기 제2 가압롤러의 외주면에는 탄성력을 가진 탄성부재가 구비될 수 있다.And an elastic member having an elastic force may be provided on an outer circumferential surface of the second pressure roller for pressing the electrode active material layer.

상기 탄성부재는 부직포 소재로 형성되고, 상기 부직포 소재는 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 폴리설폰 수지, 셀룰로오스 및 피브리노겐, 및 이들의 둘 이상의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 구성될 수 있다.The elastic member may be formed of a nonwoven fabric material, and the nonwoven fabric material may be composed of one or more materials selected from the group consisting of polyester resin, nylon resin, polysulfone resin, cellulose and fibrinogen, and copolymers of two or more thereof .

상기 마이크로파 발생부는 상기 전극시트가 유입되는 입구와 상기 입구를 통해 유입된 전극시트를 배출하는 출구가 구비된 본체와, 상기 본체 내부를 통과하는 전극시트의 전극활물질층에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 발생부재를 포함할 수 있다.The microwave generating unit includes a main body having an inlet through which the electrode sheet flows and an outlet through which the electrode sheet introduced through the inlet is discharged, a microwave generating member for applying a microwave to the electrode active material layer of the electrode sheet passing through the inside of the main body, . ≪ / RTI >

상기 마이크로파 발생부는 상기 본체의 내부를 통과하는 가열된 상기 전극시트의 집전체 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.The microwave generating unit may further include a temperature sensor for measuring a current collector temperature of the heated electrode sheet passing through the inside of the main body.

상기 마이크로파 발생부는 상기 온도센서를 통해 측정된 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파 발생부재에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 감소시키고, 설정온도 보다 낮으면 상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파 발생부재에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 증대시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.Wherein the microwave generating unit increases the speed of the electrode sheet passing through the main body when the measured temperature measured through the temperature sensor is higher than the set temperature to reduce the time for heating the current collector by the microwave generating member, The control unit may decrease the speed of the electrode sheet passing through the body to increase the time for heating the current collector by the microwave generating member.

상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 집전체에 마이크로파가 조사되지 않도록 상기 집전체에 보호막을 부착하는 보호막 부착부를 더 포함할 수 있다.And a protective film attaching unit attaching a protective film to the collector so that the current collector of the electrode sheet passing through the body is not irradiated with microwaves.

상기 보호막 부착부는 상기 보호막을 공급하는 공급롤러, 상기 공급롤러로부터 공급되는 보호막을 상기 본체의 입구에 유입되는 상기 전극시트의 집전체에 부착하는 부착롤러, 및 상기 본체의 출구를 통과한 상기 전극시트의 집전체에 부착된 보호막을 회수하는 회수롤러를 포함할 수 있다.Wherein the protective film attaching portion includes a supply roller for supplying the protective film, an attaching roller for attaching a protective film supplied from the supply roller to a current collector of the electrode sheet introduced into an inlet of the main body, And a recovery roller for recovering the protective film adhered to the current collector.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 압연방법은 집전체와 상기 집전체의 일면에 구비되는 전극활물질층을 포함하는 전극시트를 이송하는 이송단계(S10); 이송되는 상기 전극시트의 전극활물질층을 향해 마이크로파를 조사하고 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 진동 시킴에 따라 발생하는 열로 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 건조시킴과 동시에 상기 집전체를 가열하는 마이크로파 조사단계(S20); 및 상기 전극시트를 압연하는 압연단계(S30)를 포함하며, 상기 압연단계(S30)는 상기 마이크로파에 의해 가열된 집전체와 수분이 건조된 전극활물질층을 제1 가압롤러와 제2 가압롤러로 압연하되, 상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되고 상기 집전체와 상기 전극활물질층을 서로 다른 압력으로 가압하여 상기 집전체와 상기 전극활물질층의 연신율을 균일하게 조절할 수 있다.Meanwhile, a secondary battery rolling method according to a first embodiment of the present invention includes: a transfer step (S10) of transferring an electrode sheet including a current collector and an electrode active material layer provided on one surface of the current collector; The microwave is directed toward the electrode active material layer of the electrode sheet to be transferred and the moisture remaining in the electrode active material layer is dried by heat generated by vibrating the moisture remaining in the electrode active material layer, Microwave irradiation step S20; And a rolling step (S30) of rolling the electrode sheet, wherein the rolling step (S30) comprises a step of rotating the current collector heated by the microwave and the moisture-dried electrode active material layer to a first pressure roller and a second pressure roller Wherein the first pressure roller and the second pressure roller are formed of a material having a different hardness value and pressurize the current collector and the electrode active material layer with different pressures to elongate the current collector and the electrode active material layer Can be uniformly adjusted.

상기 마이크로파 조사단계(S20)는 상기 가열된 집전체의 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 전극시트의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 감소시키고, 설정온도 보다 낮으면 상기 전극시트의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 증대시킬 수 있다.In the microwave irradiation step S20, when the measured temperature of the heated current collector is higher than the set temperature, the speed of the electrode sheet is increased to reduce the heating time of the current collector by the microwave. If the measured temperature is lower than the set temperature, The speed of the electrode sheet is reduced, and the time for heating the current collector by the microwave can be increased.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 압연장치는 상기 전극활물질층을 가압하는 상기 제2 가압롤러의 외주면에는 탄성력을 가진 탄성부재가 구비될 수 있다.Meanwhile, in the rolling apparatus for a secondary battery according to the second embodiment of the present invention, an elastic member having an elastic force may be provided on the outer circumferential surface of the second pressure roller for pressing the electrode active material layer.

첫째: 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치는 마이크로파 발생부, 제1 및 제2 가압롤러를 구비한 압연부를 포함하되, 상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 상기 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이를 최소화, 보다 상세하게는 균일화하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.First, a rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention includes a microwave generating unit, a rolling unit having first and second pressing rollers, wherein the first pressing roller and the second pressing roller are made of a material having different hardness values Is formed. Due to this characteristic, the elongation difference of the current collector and the electrode active material layer can be minimized, more precisely controlled to be uniform, so that the electrode active material coated with the electrode can be prevented from being rolled or warped.

둘째: 본 발명에 따른 이차전지용 압연장에서 제1 가압롤러는 제2 가압롤러보다 경도값이 큰 소재로 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극활물질층 보다 집전체의 연신율을 높일 수 있고, 이에 따라 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이를 최소화할 수 있으며, 그 결과 전극활물질층과 집전체의 연신율을 균일화할 수 있다.Secondly, in the rolling mill for a secondary battery according to the present invention, the first pressure roller is formed of a material having a hardness value larger than that of the second pressure roller, and because of this feature, the elongation of the current collector Thus, the difference in elongation between the current collector and the electrode active material layer can be minimized. As a result, the elongation of the electrode active material layer and the current collector can be made uniform.

셋째: 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치는 제1 가압롤러의 크기를 상기 제2 가압롤러의 크기 보다 작게 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극활물질층 보다 집전체의 연신율을 크게 증대시킬 수 있고, 이에 따라 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이를 보다 최소화할 수 있다.Third, the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention is characterized in that the size of the first pressing roller is smaller than the size of the second pressing roller, and the elongation of the current collector is significantly increased So that the difference in elongation of the collector and the electrode active material layer can be minimized.

넷째: 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치에서 마이크로파 발생부는 온도센서와 제어부를 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 집전체의 온도에 따라 전극시트의 이송속도를 조절하여 상기 집전체의 온도를 균일하게 조절할 수 있다,Fourthly, in the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention, the microwave generating unit further includes a temperature sensor and a control unit. According to this feature, the feeding speed of the electrode sheet is adjusted according to the temperature of the current collector, The temperature can be adjusted uniformly,

다섯째: 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치는 보호막 부착부를 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 집전체의 외부 노출을 방지할 수 있고, 이에 따라 마이크로파가 상기 집전체에 조사되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 안전성을 높일 수 있다.Fifthly, the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention is characterized in that it further includes a protective film attaching part. With this feature, the current collector can be prevented from being exposed to the outside, thereby preventing the microwave from being irradiated to the current collector And as a result, safety can be enhanced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치를 도시한 공정도.
도 2는 보호막 부착부의 부착롤러를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 압연장치의 압연부를 도시한 공정도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치의 실험예를 촬영한 사진으로, 도 5는 단면 코팅 전극의 실험예를 촬영한 것이고, 도 6은 단면 코팅부를 가진 전극시트의 실험예를 촬영한 것임.1 is a process chart showing a rolling apparatus for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the attachment roller of the protective film attachment portion;
3 is a flowchart showing a rolling method for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
4 is a process diagram showing a rolling section of a rolling apparatus for a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
5 and 6 are photographs of an experimental example of a rolling apparatus for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a photograph of an experimental example of a cross-section coated electrode, This is an example of a sheet.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도 1을 참조하면, 전극시트(10)는 전극활물질이 단면 코팅된 구조를 가지는 것으로, 금속소재인 집전체(11)와, 상기 집전체(11)의 일면에 구비되는 전극활물질층(12)을 포함한다. 1, the electrode sheet 10 has a structure in which an electrode active material is coated on one side, and includes a current collector 11 made of a metal material, an electrode active material layer 12 provided on one surface of the current collector 11, .

이와 같은 전극시트의 제조방법은 집전체(11)의 일면에 전극활물질을 도포 또는 코팅하여 전극활물질층(12)을 형성하는 코팅단계와, 상기 전극활물질층(12)을 건조하여 전극시트(10)를 제조하는 건조단계를 포함한다.The method of manufacturing an electrode sheet according to the present invention includes a coating step of forming an electrode active material layer 12 by applying or coating an electrode active material on one surface of a current collector 11 and a step of drying the electrode active material layer 12 to form an electrode sheet 10 ). ≪ / RTI >

한편, 상기한 전극시트 제조방법은 전극시트(10)의 전극활물질층(12) 두께를 균일하게 조절하기 위한 압연 단계를 더 포함하며, 이때 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치를 사용한다.Meanwhile, the electrode sheet manufacturing method further includes a rolling step for uniformly controlling the thickness of the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10, wherein the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention is used.

특히 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치는 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 통해 상기 전극활물질층(12)을 건조함과 동시에 상기 집전체(11)를 가열한 상태로 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)을 각각 가압하며, 이에 따라 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 연신율을 균일하게 조절할 수 있고, 그 결과 전극시트(10)가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있다. 한편, 상기 건조단계를 수행하더라도 상기 전극활물질층(12)을 완벽하게 건조할 수 없다.Particularly, the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention is characterized in that the electrode active material layer 12 is dried through the moisture remaining in the electrode active material layer 12 and the current collector 11 The electrode active material layer 12 and the electrode active material layer 12 can be uniformly adjusted so that the elongation of the current collector 11 and the electrode active material layer 12 can be uniformly controlled, It is possible to prevent a phenomenon of warping. On the other hand, even if the drying step is performed, the electrode active material layer 12 can not be completely dried.

즉, 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치는 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 이용하여 전극활물질층(12)을 다시 건조함과 동시에 집전체(11)를 가열하고, 이와 같은 상태에서 서로 다른 경도값을 가진 롤러로 각각 가압하여 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 연신율을 균일하게 조절한다.That is, in the rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention, the electrode active material layer 12 is dried again using moisture remaining in the electrode active material layer 12, and the current collector 11 is heated, And are each pressed with rollers having different hardness values to adjust the elongation rates of the current collector 11 and the electrode active material layer 12 uniformly.

이하, 본 발명에 따른 이차전지용 압연장치의 실시예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, a rolling apparatus for a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치][Rolling device for secondary battery according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트를 압연하기 위한 것으로, 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 건조함과 동시에 상기 집전체(11)를 가열하는 마이크로파 발생부(110), 상기 마이크로파 발생부(110)를 통과한 상기 전극시트(10)를 압연하는 압연부(120), 및 상기 본체(110)를 통과하는 상기 전극시트(10)의 집전체(11)에 마이크로파가 조사되지 않도록 차단하는 보호막 부착부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the rolling apparatus 100 for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention is for rolling an electrode sheet having an electrode active material coated on one end thereof, A microwave generating part 110 for heating the current collector 11 and heating the current collector 11, a rolling part 120 for rolling the electrode sheet 10 having passed through the microwave generating part 110, And a protective film attaching part 130 for blocking microwaves from being applied to the current collector 11 of the electrode sheet 10 passing through the electrode sheet 110.

마이크로파 발생부The microwave-

상기 마이크로파 발생부(110)는 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 진동 시킴에 따라 발생하는 열로 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 건조시키고, 이와 동시에 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 건조하는 열로 상기 집전체(11)를 가열한다.The microwave generating unit 110 may dry moisture remaining in the electrode active material layer 12 by heat generated by vibrating the moisture remaining in the electrode active material layer 12, ) Is heated with the heat to dry the remaining water.

즉, 상기 마이크로파 발생부(110)는 상기 전극시트(10)가 통과하는 본체(111)와, 상기 본체(111) 내부를 통과하는 전극시트(10)의 전극활물질층(12)에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 발생부재(112)를 포함한다.That is, the microwave generating unit 110 includes a main body 111 through which the electrode sheet 10 passes, and an electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10 passing through the inside of the main body 111, And a microwave generating member 112 for generating microwaves.

상기 본체(111)는 내부에 수용공간(111a)이 형성되고, 일면에 상기 수용공간(111a)과 연결되면서 상기 전극시트(10)를 유입하는 입구(111b)가 형성되며, 타면에 상기 수용공간(111a)에 유입된 상기 전극시트(10)를 배출하는 출구(111c)가 형성된다.The main body 111 has a receiving space 111a formed therein and an inlet 111b through which the electrode sheet 10 is introduced while being connected to the receiving space 111a on one side, An outlet 111c for discharging the electrode sheet 10 introduced into the electrode sheet 111a is formed.

상기 마이크로파 발생부재(112)는 전극시트(10)의 전극활물질층(12)과 대응하는 상기 수용공간(111a)에 구비되고, 상기 전극활물질층(12)를 향해 마이크로파를 조사하여 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 진동시킨다. 그러면 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분이 진동하면서 열을 발생시키고, 발생한 열에 의해 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 건조시킨다. 그리고 상기 전극활물질층(12)을 건조한 열은 집전체(11)로 전도되면서 집전체(11)를 가열한다. 여기서 가열된 집전체(11)를 압연할 경우 연신율을 높일 수 있다.The microwave generating member 112 is provided in the accommodating space 111a corresponding to the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10 and irradiates microwave to the electrode active material layer 12, (12). Then, the moisture remaining in the electrode active material layer 12 is vibrated to generate heat, and the moisture remaining in the electrode active material layer 12 is dried by the generated heat. The dried heat of the electrode active material layer 12 is conducted to the current collector 11 to heat the current collector 11. In this case, when the rolled current collector 11 is rolled, the elongation can be increased.

즉, 상기 마이크로파 발생부재(112)는 상기 집전체(11)가 상기 전극활물질층(12) 보다 연신율이 낮기 때문에 상기 집전체(11)가 크게 연신될 수 있도록 가열한다. 이에 따라 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 압연시 연신율 차이를 크게 줄일 수 있다.That is, since the current collector 11 of the microwave generating member 112 has a lower elongation than that of the electrode active material layer 12, the microwave generating member 112 heats the current collector 11 so that the current collector 11 can be largely extended. Accordingly, the elongation difference between the current collector 11 and the electrode active material layer 12 can be greatly reduced during rolling.

이와 같은 마이크로파 발생부(110)는 본체(111)와 마이크로파 발생부재(112)를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극시트(10)의 전극활물질층(12)을 완벽하게 건조할 수 있고, 이와 동시에 집전체(11)가 크게 연신되도록 가열할 수 있다.The microwave generating unit 110 includes a main body 111 and a microwave generating member 112. The microwave generating unit 110 can completely dry the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10 At the same time, the current collector 11 can be heated so as to be largely stretched.

한편, 상기 마이크로파 발생부(110)는 상기 본체(111)의 내부를 통과하는 가열된 상기 전극시트(10)의 집전체(11) 온도를 측정하는 온도센서(113)를 더 포함한다.The microwave generating unit 110 further includes a temperature sensor 113 for measuring the temperature of the current collector 11 of the heated electrode sheet 10 passing through the inside of the main body 111.

즉, 상기 온도센서(113)는 상기 본체(111)를 통과하는 전극시트(10)의 집전체(11)의 온도를 확인하기 위한 것으로, 본체(111)를 통과하는 집전체(11)와 대응하는 수용공간(111a)에 구비되고, 상기 집전체(11)의 온도를 실시간으로 측정한다. That is, the temperature sensor 113 is for checking the temperature of the current collector 11 of the electrode sheet 10 passing through the main body 111, and corresponds to the current collector 11 passing through the main body 111 And the temperature of the current collector 11 is measured in real time.

한편, 상기 마이크로파 발생부(110)는 상기 온도센서(113)를 통해 측정된 온도를 바탕으로 상기 전극시트(10)의 이송 속도를 조절하여 상기 집전체(11)의 가열온도를 조절하는 제어부(114)를 더 포함한다.The microwave generating unit 110 may include a controller for adjusting the heating temperature of the current collector 11 by adjusting the feeding speed of the electrode sheet 10 based on the temperature measured through the temperature sensor 113 114).

즉, 상기 제어부(114)는 상기 온도센서(113)를 통해 측정된 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 본체(111)를 통과하는 상기 전극시트(10)의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파 발생부재(112)에 의해 상기 집전체(11)가 가열되는 시간을 감소시킨다. 이는 마이크로파에 의해 가열되는 상기 집전체(11)의 시간을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 상기 집전체(11)의 온도를 낮출 수 있다. 그리고 상기 온도센서(113)를 통해 측정된 측정온도가 설정온도 보다 낮으면 상기 본체(111)를 통과하는 상기 전극시트(10)의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파 발생부재(112)에 의해 상기 집전체(11)가 가열되는 시간을 증대시킨다. 이는 마이크로파에 의해 가열되는 상기 집전체(11)의 시간을 증대시켜서 상기 집전체(11)의 온도를 상승시킬 수 있다.That is, the control unit 114 increases the speed of the electrode sheet 10 passing through the main body 111 when the measured temperature measured through the temperature sensor 113 is higher than the set temperature, ) Of the current collector 11 is reduced. This can reduce the time of the current collector 11 heated by the microwave, and thus the temperature of the current collector 11 can be lowered. When the measured temperature measured through the temperature sensor 113 is lower than the set temperature, the speed of the electrode sheet 10 passing through the main body 111 is reduced, (11) is heated. This can increase the temperature of the current collector 11 by increasing the time of the current collector 11 heated by the microwave.

한편, 상기 마이크로파 발생부재(112)는 통신에 사용중인 전자기파와의 간섭을 피하기 위하여 설정된 파장과 진동수를 가진 마이크로파를 조사하는 것이 좋다.The microwave generating member 112 is preferably irradiated with a microwave having a predetermined wavelength and frequency in order to avoid interference with electromagnetic waves being used for communication.

그리고, 상기 설정된 파장은 12~13cm 파장을 사용하고, 상기 설정된 진동수는 2000~3000MHz(물분자 고유진동수)을 사용하되, 바람직하게는 2450 MHz을 사용한다.The set wavelength is 12 to 13 cm, and the set frequency is 2000 to 3000 MHz (water molecule natural frequency), preferably 2450 MHz.

한편, 마이크로파는 주파수가 매우 높은 전자파를 말하며, 상기 전자파는 주파수에 따라 30~300kHz를 장파, 300~3,000kHz를 중파, 3,000MHz(3GHz)~30GHz를 centimeter파, 30~300GHz를 millimeter파, 및 300GHz 이상을 submillimeter파로 분류한다. 이 중 300MHz~30GHz까지의 전자파를 마이크로파라고 말한다. On the other hand, the microwave refers to an electromagnetic wave having a very high frequency. The electromagnetic wave has a long wave of 30 to 300 kHz, a middle wave of 3,000 to 3,000 kHz, a centimeter wave of 3,000 to 3,000 MHz to 30 GHz, a millimeter wave of 30 to 300 GHz, Classify over 300 GHz as submillimeter wave. Of these, electromagnetic waves from 300 MHz to 30 GHz are referred to as microwaves.

상기와 같은 마이크로파는 전극시트(10)의 전극활물질층(12)에 조사되면 전극활물질층에 잔류하는 수분을 회전하게 하여 운동 및 충돌에너지를 생성하고, 이에 따라 열을 발생시킴에 따라 상기 전극활물질층에 잔류하는 수분을 건조한다. 특히 상기 마이크로파는 직진 성질을 가지고 있으며, 금속은 통과하지 못한다.When the microwave is irradiated on the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10, water remaining in the electrode active material layer is rotated to generate movement and impact energy, and as a result, heat is generated, Dry the remaining water in the layer. In particular, the microwave has a straight-line property, and the metal can not pass through.

상기를 참조하면, 상기 마이크로파 발생부재(112)는 단기간에 가열이 이루어져야 하기 때문에 100W이상, 바람직하게는 500W이상의 고주파 출력을 사용한다.Since the microwave generating member 112 must be heated for a short period of time, a high frequency output of 100 W or more, preferably 500 W or more is used.

압연부Rolling section

상기 압연부(120)는 마이크로파 발생부를 통과한 전극시트를 압연하기 위한 것으로, 상기 전극시트의 양쪽 표면에 상호 대응되게 구비되는 제1 가압롤러(121)와 제2 가압롤러(122)를 포함하며, 상기 제1 가압롤러(121)는 상기 마이크로파 발생부(110)에 의해 가열된 집전체(11)를 가압하고, 상기 제2 가압롤러(122)는 상기 마이크로파 발생부(110)에 의해 수분이 건조된 전극활물질층(12)을 가압한다.The rolled portion 120 is for rolling an electrode sheet that has passed through the microwave generating portion and includes a first pressing roller 121 and a second pressing roller 122 provided on both surfaces of the electrode sheet in correspondence with each other, , The first pressure roller 121 presses the current collector 11 heated by the microwave generator 110 and the second pressure roller 122 is moistened by the microwave generator 110 And the dried electrode active material layer 12 is pressed.

즉, 상기 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)는 도 1을 참조하면 상기 전극시트(10)의 상면과 하면에 각각 대응되게 구비되면서 상기 전극시트(10)를 압연할 수 있다.That is, the first and second pressing rollers 121 and 122 are provided on the upper and lower surfaces of the electrode sheet 10, respectively, to roll the electrode sheet 10.

여기서 상기 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성된다. 즉, 상기 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)의 경도값이 동일할 경우 집전체(11)와 전극활물질층(12)의 연신율 차이로 인해 상기 전극시트(10)가 감기거나 또는 휘어지는 현상이 발생할 수 있다. 다시 말해 집전체(11)가 상기 전극활물질층(12) 보다 연신율이 작기 때문에 상기 집전체(11) 방향으로 상기 전극시트(10)가 감기는 현상이 발생할 수 있다.The first and second pressing rollers 121 and 122 are formed of materials having different hardness values. That is, when the hardness values of the first and second pressing rollers 121 and 122 are the same, the electrode sheet 10 is wound or wound due to a difference in elongation between the current collector 11 and the electrode active material layer 12 A bending phenomenon may occur. In other words, since the current collector 11 has a smaller elongation than the electrode active material layer 12, the electrode sheet 10 may be wound in the direction of the current collector 11.

이와 같은 현상을 방지하기 위해 상기 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되고, 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)을 서로 다른 압력(또는 서로 다른 힘)으로 가압하며, 이에 따라 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 연신율 차이를 균일하게 조절한다. 특히 상기 집전체(11)는 상기 마이크로파 발생부(110)에 의해 가열됨에 따라 연신율을 크게 높일 수 있으며, 이에 따라 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 연신율 차이를 보다 균일하게 조절할 수 있다.In order to prevent such a phenomenon, the first and second pressure rollers 121 and 122 are formed of materials having different hardness values, and the current collector 11 and the electrode active material layer 12 are made of different materials (Or different forces) between the current collector 11 and the electrode active material layer 12, thereby uniformly controlling the elongation difference between the current collector 11 and the electrode active material layer 12. Particularly, the current collector 11 is heated by the microwave generating part 110, and the elongation can be greatly increased. Accordingly, the elongation difference between the current collector 11 and the electrode active material layer 12 can be made more uniform Can be adjusted.

정리하면, 집전체(11)를 가압하는 상기 제1 가압롤러(121)는 상기 전극활물질층(12)을 가압하는 상기 제2 가압롤러(122) 보다 경도값이 큰 소재로 형성하며, 이에 따라 상기 전극활물질층(12) 보다 상기 집전체(11)의 연신율을 크게 증대시킨다. 그 결과 전극활물질층(12)과 집전체(11)의 연신율 차이를 최소화(또는 균일화)할 수 있고, 전극시트(10)가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.In summary, the first pressure roller 121 for pressing the current collector 11 is formed of a material having a hardness value larger than that of the second pressure roller 122 for pressing the electrode active material layer 12, The elongation percentage of the current collector 11 is significantly increased more than the electrode active material layer 12. As a result, the difference in elongation between the electrode active material layer 12 and the current collector 11 can be minimized (or uniformed), and the electrode sheet 10 can be prevented from being wound or bent.

한편, 상기 제1 가압롤러(121)와 제2 가압롤러(122)는 금속소재 또는 합성수지로 형성되되, 상기 제1 가압롤러(121)는 상기 제2 가압롤러(122) 보다 경도값이 큰 금속소재 또는 합성수지로 형성될 수 있다. 물론 상기 제1 가압롤러(121)는 금속소재로 형성하고, 제2 가압롤러(122)는 합성수지로 형성하여 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)의 경도값 차이를 크게 형성할 수 있다.The first pressing roller 121 and the second pressing roller 122 are made of a metal material or synthetic resin and the first pressing roller 121 is made of a metal having a hardness value larger than that of the second pressing roller 122, Material or a synthetic resin. Of course, the first pressure roller 121 may be made of a metal material and the second pressure roller 122 may be made of a synthetic resin so that a difference in hardness value between the first and second pressure rollers 121 and 122 have.

한편, 상기 제1 가압롤러(121)의 경도값은 6000 Hv 내지 8000 Hv이고, 상기 제2 가압롤러(122)의 경도값은 3000 Hv 내지 5000 Hv일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 제1 가압롤러(121)의 경도값은 7000 Hv이고, 상기 제2 가압롤러(122)의 경도값은 4000 Hv일 수 있다. 즉, 전극활물질층(12)과 집전체(11)의 연신율 차이가 크기 때문에 그에 맞게 제1 및 제2 가압롤러(121)(122)의 경도값 차이를 크게 설정하며, 그 결과 전극활물질층(12)과 집전체(11)의 연신율 차이를 최소화할 수 있다.The hardness value of the first pressure roller 121 may be 6000 Hv to 8000 Hv and the hardness value of the second pressure roller 122 may be 3000 Hv to 5000 Hv. More preferably, the hardness value of the first pressure roller 121 may be 7000 Hv, and the hardness value of the second pressure roller 122 may be 4000 Hv. That is, since the difference in elongation between the electrode active material layer 12 and the current collector 11 is large, the difference in hardness value between the first and second pressing rollers 121 and 122 is set to be large, 12 and the current collector 11 can be minimized.

한편, 상기 제1 가압롤러(121)는 상기 제2 가압롤러(122) 보다 작은 크기로 형성할수도 있다. 이에 따라 상기 제1 가압롤러(121)에 의해 가압되는 집전체(11)의 연신율을 상기 제2 가압롤러(122)에 의해 가압되는 전극활물질층(12)의 연신율 보다 높일 수 있고, 그 결과 전극활물질층(12)과 집전체(11)의 연신율 차이를 보다 최소화할 수 있다.The first pressure roller 121 may be smaller than the second pressure roller 122. The elongation of the current collector 11 pressed by the first pressing roller 121 can be made higher than the elongation of the electrode active material layer 12 pressed by the second pressing roller 122, The difference in elongation ratio between the active material layer 12 and the current collector 11 can be further minimized.

보호막 부착부The protective-

상기 보호막 부착부(130)는 집전체에 마이크로파가 직접 조사되는 것을 방지하기 위한 것으로, 보호막(20)을 공급하는 공급롤러(131), 상기 공급롤러(131)로부터 공급되는 보호막(20)을 상기 본체(111)의 입구(111b)에 유입되는 상기 전극시트(10)의 집전체(11)에 부착하는 부착롤러(132), 및 상기 본체(111)의 출구(11c)를 통과한 상기 전극시트(10)의 집전체(11)에 부착된 보호막(20)을 회수하는 회수롤러(133)를 포함한다. 여기서 상기 집전체(11)에 부착되는 상기 보호막(20)의 이면은 접착력을 가진다.The protective film attaching part 130 prevents the microwaves directly from being irradiated to the current collector and includes a feed roller 131 for supplying the protective film 20 and a protective film 20 supplied from the feed roller 131, An attaching roller 132 attached to the current collector 11 of the electrode sheet 10 which flows into the inlet 111b of the main body 111 and the electrode sheet 10 passing through the outlet 11c of the main body 111, And a recovery roller 133 for recovering the protective film 20 attached to the current collector 11 of the photoreceptor drum 10. Here, the back surface of the protective film 20 attached to the current collector 11 has an adhesive force.

이와 같은 보호막 부착부(130)는 상기 공급롤러(131)로부터 보호막(20)이 공급되면, 상기 부착롤러(132)가 상기 본체(111)의 입구(111b)에 유입되는 상기 전극시트(10)의 집전체(11) 표면에 가압하여 부착하고, 상기 본체(111)의 출구(11c)로 상기 전극시트(10)가 배출되면 상기 회수롤러(133)가 상기 집전체(11)에 부착된 보호막(20)을 제거한 후 회수한다. When the protective film 20 is supplied from the supplying roller 131 to the protective film attaching unit 130 as described above, the attaching roller 132 is pressed against the electrode sheet 10 flowing into the inlet 111b of the main body 111, When the electrode sheet 10 is discharged to the outlet 11c of the main body 111 and the recovery roller 133 is attached to the surface of the current collector 11 of the current collector 11, (20) is removed and recovered.

이와 같은 보호막 부착부(130)는 집전체(11)에 보호막(20)을 부착함에 따라 상기 집전체(11)에 마이크로파가 조사되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 안전성을 높일 수 있다.Such a protective film attaching portion 130 can prevent the microwave from being irradiated to the current collector 11 as the protective film 20 is attached to the current collector 11, and as a result, safety can be enhanced.

한편, 상기 부착롤러(132)의 양측 단부에는 상기 집전체(11)에 부착된 보호막(20)의 양측 단부를 절곡시켜서 상기 전극시트(10)의 집전체(11) 양측면에 부착하는 측면돌기(132a)를 더 포함한다. 즉 상기 부착롤러(132)는 상기 측면돌기(132a)를 통해 집전체(11) 양측면을 보호할 수 있고, 이에 따라 집전체(11) 양측면에 마이크로파가 조사되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 안전성을 크게 높일 수 있다.On both sides of the attachment roller 132, both side ends of the protective film 20 attached to the current collector 11 are bent so that the side projections (not shown) attached to both sides of the current collector 11 of the electrode sheet 10 132a. That is, the attachment roller 132 can protect both sides of the current collector 11 through the side projections 132a, thereby preventing the microwaves from being irradiated to both sides of the current collector 11. As a result, Can be greatly increased.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치(100)는 전극시트(10)의 집전체(11)와 전극활물질층(12)의 연신율을 균일하게 조절할 수 있고, 그 결과 전극시트(10)가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.Therefore, the rolling apparatus 100 for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention can uniformly adjust the elongation of the current collector 11 of the electrode sheet 10 and the electrode active material layer 12, 10 can be prevented from being wound or bent.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치를 이용한 압연방법을 설명한다.Hereinafter, a rolling method using the rolling apparatus for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention will be described.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연방법][Rolling method for secondary battery according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연방법은 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극시트(10)를 이송하는 이송단계(S10), 전극시트(10)에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사단계(S20), 전극시트(10)를 압연하는 압연단계(S30)를 포함한다.As shown in Fig. 3, the rolling method for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention includes a feeding step S10 for feeding the electrode sheet 10, a microwave irradiation step for irradiating the electrode sheet 10 with microwaves (S20), and a rolling step (S30) of rolling the electrode sheet (10).

상기 이송단계(S10)는 집전체(11)와 상기 집전체(11)의 일면에 구비되는 전극활물질층(12)을 포함하는 전극시트(10)를 이송한다.The transfer step S10 transfers the electrode sheet 10 including the current collector 11 and the electrode active material layer 12 provided on one surface of the current collector 11. [

상기 마이크로파 조사단계(S20)는 마이크로파 발생부(110)를 이용하여 이송되는 상기 전극시트(10)의 전극활물질층(12)을 향해 마이크로파를 조사하고, 이에 따라 상기 전극활물질층(12)을 건조함과 동시에 상기 집전체(11)를 가열한다.The microwave irradiation step S20 irradiates microwave to the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10 transported by using the microwave generating unit 110 to dry the electrode active material layer 12 And the current collector 11 is heated.

보다 상세히 설명하면, 상기 마이크로파 조사단계(S20)는 상기 이송단계(S10)로부터 이송된 전극시트(10)가 본체(111)의 내부를 통과하면, 마이크로파 발생부재(112)가 상기 본체(111) 내부를 통과하는 상기 전극시트(10)의 전극활물질층(12)에 마이크로파를 조사한다. 그러면 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분이 진동하면서 열을 발생시키고, 상기 열로 상기 전극활물질층(12)에 남아 있는 수분을 건조시킨다. 그리고 상기 전극활물질층(12)의 수분을 건조한 열은 상기 집전체(11)로 전도되면서 상기 집전체(11)를 가열시킨다. More specifically, in the microwave irradiation step S20, when the electrode sheet 10 transferred from the transfer step S10 passes through the inside of the main body 111, the microwave generating member 112 is electrically connected to the main body 111, And microwave is applied to the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10 passing through the inside. Then, the moisture remaining in the electrode active material layer 12 is vibrated to generate heat, and the moisture remaining in the electrode active material layer 12 is dried with the heat. The dried heat of the electrode active material layer 12 is conducted to the current collector 11 to heat the current collector 11.

여기서 상기 마이크로파 조사단계(S20)는 가열된 상기 집전체(11)의 온도를 조절하는 조절공정을 더 포함한다. 즉 상기 조절공정은 온도센서(113)를 통해 상기 본체(111) 내부의 가열된 상기 집전체(11)의 온도를 측정하고, 제어부(114)는 상기 온도센서(113)로부터 측정된 측정온도와 설정온도를 비교하여 상기 집전체(11)의 이송 속도를 조절하면서 집전체(11)의 온도를 조절한다. 이때 제어부(114)는 집전체(11)의 온도가 일정하게 유지되도록 조절한다. Here, the microwave irradiating step S20 may further include an adjusting step of adjusting the temperature of the heated current collector 11. That is, the control step measures the temperature of the heated current collector 11 inside the main body 111 through the temperature sensor 113, and the control unit 114 controls the temperature of the current collector 11 measured by the temperature sensor 113 The temperature of the current collector 11 is adjusted by adjusting the feeding speed of the current collector 11 by comparing the set temperatures. At this time, the controller 114 controls the temperature of the current collector 11 to be kept constant.

즉, 상기 제어부(114)는 상기 가열된 집전체(11)의 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 전극시트(10)의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체(11)가 가열되는 시간을 감소시키고, 설정온도 보다 낮으면 상기 전극시트(10)의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체(11)가 가열되는 시간을 증대시킨다. 이에 따라 집전체(11)의 온도를 조절할 수 있다.That is, when the measured temperature of the heated current collector 11 is higher than the set temperature, the control unit 114 increases the speed of the electrode sheet 10 to increase the time for heating the current collector 11 by the microwave If the temperature is lower than the set temperature, the speed of the electrode sheet 10 is decreased, and the time for heating the current collector 11 by the microwave is increased. Thus, the temperature of the current collector 11 can be adjusted.

한편, 상기 이송단계(S10)와 상기 마이크로파 조사단계(S20) 사이에는 보호막 부착부(130)를 이용하여 집전체(11)에 보호막을 부착하는 보호막 부착단계(S15)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a protective film attaching step (S15) for attaching a protective film to the current collector 11 using the protective film attaching unit 130 may be further included between the feeding step S10 and the microwave irradiation step S20.

즉, 상기 보호막 부착단계(S15)는 공급롤러(131)를 통해 보호막(20)이 공급되면 부착롤러(132)를 통해 상기 보호막(20)을 상기 본체(111)의 입구(111b)에 유입되는 전극시트(10)의 집전체(11)에 부착한다. 이때 부착롤러(132)는 양측 단부에 측면돌기(132a)가 구비되면서 상기 집전체(11)에 부착된 보호막(20)의 양단부를 절곡하고, 상기 집전체(11)의 측면에 부착한다. That is, in the step of attaching the protective film S15, when the protective film 20 is supplied through the feed roller 131, the protective film 20 is introduced into the inlet 111b of the main body 111 through the attaching roller 132 Is attached to the current collector (11) of the electrode sheet (10). At this time, the attachment roller 132 is provided with side projections 132a at both ends thereof, and bends both ends of the protective film 20 attached to the current collector 11 and attaches to the side surface of the current collector 11.

상기 압연단계(S30)는 압연부(120)를 이용하여 상기 마이크로파 발생부(110)를 통과한 상기 전극시트(10)를 압연한다.The rolling step S30 uses the rolling unit 120 to roll the electrode sheet 10 that has passed through the microwave generating unit 110. [

즉, 상기 압연단계(S30)는 상기 마이크로파에 의해 가열된 집전체(11)와 수분이 건조된 전극활물질층(12)을 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성된 제1 가압롤러(121)와 제2 가압롤러(122)로 가압한다. 그러면 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)가 연신되는데, 이때 상기 집전체(11)가 상기 전극활물질층(12) 보다 크게 연신되면서 상기 집전체(11)가 상기 전극활물질층(12)의 연신율을 최소화할 수 있고, 특히 균일하게 조절할 수 있다. 특히 제1 가압롤러(121)는 가열된 집전체(11)를 가압함에 따라 연신율을 크게 높일 수 있으며, 이에 따라 상기 집전체(11)와 상기 전극활물질층(12)의 연신율을 균일하게 조절할 수 있다.That is, in the rolling step S30, the current collector 11 heated by the microwave and the moisture-dried electrode active material layer 12 are separated by a first pressure roller 121 formed of a material having a different hardness value, 2 pressure roller 122 as shown in Fig. The current collector 11 and the electrode active material layer 12 are stretched so that the current collector 11 is extended to a greater extent than the electrode active material layer 12, 12) can be minimized, and in particular, can be controlled uniformly. Particularly, the first pressing roller 121 can greatly increase the elongation rate by pressing the heated current collector 11, and thus the elongation of the current collector 11 and the electrode active material layer 12 can be uniformly adjusted have.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 제1 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment according to the present invention, constituent elements having the same functions as those of the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 압연장치][Rolling device for secondary battery according to the second embodiment of the present invention]

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지용 압연장치(100')는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 압연부(120)를 포함하며, 상기 압연부(120)는 전극시트(10)의 집전체(11)를 가압하는 제1 가압롤러(121), 및 상기 전극시트(10)의 전극활물질층(12)을 가압하는 제2 가압롤러(122)를 포함한다.4, a rolling unit 120 'for a secondary battery according to a second embodiment of the present invention includes a rolling unit 120, and the rolling unit 120 is connected to the housing of the electrode sheet 10 And a second pressing roller 122 for pressing the electrode active material layer 12 of the electrode sheet 10. The first pressing roller 121 presses the entire body 11,

여기서 상기 전극활물질층(12)을 가압하는 상기 제2 가압롤러(122)의 외주면에는 탄성력을 가진 탄성부재(123)가 구비되며, 상기 탄성부재(123)는 상기 제2 가압롤러(122)의 경도값을 보다 낮게 조절함에 따라 상기 전극활물질층(12)의 연신율을 감소시키며, 그 결과 집전체(11)와 전극활물질층(12)의 연신율 차이를 최소화할 수 있고, 그 결과 집전체(11)와 전극활물질층(12)의 연신율 보다 균일화할 수 있다.An elastic member 123 having an elastic force is provided on an outer circumferential surface of the second pressing roller 122 for pressing the electrode active material layer 12, and the elastic member 123 is connected to the second pressing roller 122 The elongation of the electrode active material layer 12 can be reduced by controlling the hardness value to be lower and as a result the difference in elongation ratio between the current collector 11 and the electrode active material layer 12 can be minimized, And the elongation of the electrode active material layer 12 can be made more uniform.

한편, 탄성부재(123)의 두께는 1~10mm로 설정될 수 있으며, 보다 상세하게는 4~5mm로 설정될 수 있다.On the other hand, the thickness of the elastic member 123 can be set to 1 to 10 mm, and more specifically, to 4 to 5 mm.

여기서 탄성부재(123)는 부직포 소재로 형성될 수 있으며, 이를 통해 구입의 용이성과 사용의 편의성을 높일 수 있다. 특히, 상기 부직포 소재는 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 폴리설폰 수지, 셀룰로오스 및 피브리노겐, 및 이들의 둘 이상의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 구성될 수 있다.Here, the elastic member 123 may be formed of a nonwoven fabric material, thereby enhancing ease of purchase and ease of use. In particular, the nonwoven fabric material may be composed of one or more materials selected from the group consisting of polyester resins, nylon resins, polysulfone resins, cellulose and fibrinogen, and copolymers of two or more thereof.

[실험예][Experimental Example]

제조예Manufacturing example

제조예1은 동일한 경도값을 가진 제1 가압롤러와 제2 가압롤러를 포함하는 압연부를 통해 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트를 압연한다. 여기서 상기 제1 및 제2 가압롤러의 경도값은 4000 Hv이다.Production Example 1 rolls an electrode sheet coated with an electrode active material through a rolled portion including a first pressing roller and a second pressing roller having the same hardness value. The hardness value of the first and second pressing rollers is 4000 Hv.

제조예2는 서로 다른 경도값을 가진 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러를 포함하는 압연부를 통해 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트를 압연한다. 여기서 상기 제1 가압롤러의 경도값은 7000 Hv이고, 상기 제2 가압롤러의 경도값은 4000 Hv이다.Production Example 2 involves rolling an electrode sheet having an electrode active material coated with a single side thereof through a rolled portion including a first pressing roller having different hardness values and the second pressing roller. Here, the hardness value of the first pressure roller is 7000 Hv, and the hardness value of the second pressure roller is 4000 Hv.

제조예3은 상기 제조예2의 실험 조건과 상기 전극시트의 전극활물질층에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 발생부를 포함하여 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트를 압연한다. 즉 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치를 통해 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트를 압연한다. Production Example 3 comprises rolling the electrode sheet having the electrode active material coated with the electrode active material, including the experimental conditions of Production Example 2 and a microwave generating portion for irradiating the electrode active material layer of the electrode sheet with microwaves. That is, the electrode sheet coated with the electrode active material is rolled through the rolling apparatus for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.

한편, 상기 제조예1, 제조예2 및 제조예3은 동일한 전극시트를 사용하여 실험을 실시한다.On the other hand, in Production Examples 1, 2 and 3, experiments are carried out using the same electrode sheet.

연신율Elongation

상기 제조예1, 제조예2 및 제조예3을 통해 압연된 전극시트를 촬영한 결과, 도 5 및 도 6과 같은 결과가 나왔다. 여기서 도 5는 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트의 사진이고, 도 6은 도 5의 전극시트에서 연신된 부분을 절단한 전극의 사진이다.As a result of photographing the electrode sheet rolled through Production Example 1, Production Example 2 and Production Example 3, the results as shown in FIGS. 5 and 6 were obtained. FIG. 5 is a photograph of an electrode sheet coated with an electrode active material, and FIG. 6 is a photograph of an electrode obtained by cutting a stretched portion of the electrode sheet of FIG.

즉, 상기 제조예1은 도 5의 (a)와 도 6의 (a)를 참조하면, 동일한 경도값을 가진 제1 및 제2 가압롤러를 통해 전극시트를 압연함에 따라 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이가 크게 발생하면서 크게 감기거나 또는 휘어지는 현상을 확인할 수 있다.That is, in Production Example 1, as shown in FIGS. 5A and 6A, the electrode sheet is rolled through the first and second pressure rollers having the same hardness value, A large difference in elongation can be observed, and the phenomenon of being greatly rolled or warped can be confirmed.

상기 제조예2는 도 5의 (b)와 도 6의 (b)를 참조하면, 서로 다른 경도값을 가진 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러의 사용하여 전극시트를 압연함에 따라 상기 제조예1 보다 전극시트의 감기거나 또는 휘어지는 현상이 감소한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 집전체와 전극활물질층의 연신율 차이가 감소한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 5B and 6B, in Production Example 2, the electrode sheet is rolled by using the first and second pressure rollers having different hardness values, 1, the phenomenon of winding or warpage of the electrode sheet is reduced. As a result, it can be seen that the elongation difference between the current collector and the electrode active material layer is reduced.

상기 제조예3은 도 5의 (c)와 도 6의 (c)를 참조하면, 상기 제조예2의 실험조건에 마이크로파 발생부를 더 포함하여 전극시트를 압연함에 따라 상기 제조예2 보다 전극시트의 감기거나 또는 휘어지는 현상이 크게 감소한 것을 확인할 수 있다.5 (c) and 6 (c), the production conditions of the production example 2 further include a microwave generation part, and the electrode sheet is rolled, It can be seen that the phenomenon of winding or bending is greatly reduced.

따라서 상기와 같은 실험결과, 상기 제조예3인 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지용 압연장치는 마이크로파 발생부와 압연부를 포함함으로써 전극활물질이 단면 코팅된 전극시트가 감기거나 또는 휘어지는 현상을 방지할 수 있음을 확인할 수 있다. Therefore, as a result of the above-described experiment, the rolling apparatus for a secondary battery according to the first embodiment of the present invention, which is the production example 3, includes a microwave generating unit and a rolling unit, thereby preventing the electrode sheet, Can be confirmed.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are possible.

100: 이차전지용 압연장치
110: 마이크로파 발생부
111: 본체
112: 마이크로파 발생부재
113: 온도센서
114: 제어부
120: 압연부
121: 제1 가압롤러
122: 제2 가압롤러
123: 탄성부재
130: 보호막 부착부
131: 공급롤러
132: 부착롤러
133: 회수롤러100: Rolling device for secondary battery
110: Microwave generator
111: Body
112: Microwave generating member
113: Temperature sensor
114:
120: rolling section
121: first pressure roller
122: second pressure roller
123: elastic member
130:
131: Feed roller
132: attachment roller
133: Collection roller

Claims (13)

집전체와 상기 집전체의 일면에 구비되는 전극활물질층을 포함하는 전극시트를 압연하는 이차전지용 압연장치로서,
상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 진동 시킴에 따라 발생하는 열로 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 건조시킴과 동시에 상기 집전체를 가열하는 마이크로파 발생부; 및
상기 마이크로파 발생부를 통과한 상기 전극시트를 압연하는 압연부를 포함하며,
상기 압연부는, 상기 마이크로파 발생부에 의해 가열된 집전체를 가압하는 제1 가압롤러, 및 상기 마이크로파 발생부에 의해 수분이 건조된 전극활물질층을 가압하는 제2 가압롤러를 포함하고,
상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되고, 상기 가열된 집전체와 상기 수분이 건조된 전극활물질층을 서로 다른 압력으로 가압하여 상기 집전체와 상기 전극활물질층의 연신율을 균일하게 조절하는 이차전지용 압연장치.A rolling apparatus for a secondary battery that rolls an electrode sheet including a current collector and an electrode active material layer provided on one surface of the current collector,
A microwave generation unit for drying the moisture remaining in the electrode active material layer and heating the current collector by heat generated by vibrating moisture remaining in the electrode active material layer; And
And a rolling unit for rolling the electrode sheet that has passed through the microwave generating unit,
The rolling section includes a first pressing roller for pressing the current collector heated by the microwave generating section and a second pressing roller for pressing the electrode active material layer dried by the microwave generating section,
Wherein the first pressure roller and the second pressure roller are formed of a material having a different hardness value and press the heated current collector and the moisture-dried electrode active material layer to different pressures, And the elongation of the active material layer is uniformly controlled. 청구항 1에 있어서,
상기 집전체를 가압하는 상기 제1 가압롤러는 상기 전극활물질층을 가압하는 상기 제2 가압롤러 보다 경도값이 큰 소재로 형성되는 이차전지용 압연장치.The method according to claim 1,
Wherein the first pressure roller for pressing the current collector is formed of a material having a hardness value larger than that of the second pressure roller for pressing the electrode active material layer. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 금속소재 또는 합성수지로 형성되되, 상기 제1 가압롤러는 상기 제2 가압롤러 보다 경도값이 큰 금속소재 또는 합성수지로 형성되는 이차전지용 압연장치.The method of claim 2,
Wherein the first pressure roller and the second pressure roller are made of a metal material or a synthetic resin, and the first pressure roller is made of a metal material or a synthetic resin having a hardness value larger than that of the second pressure roller. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 가압롤러는 상기 제2 가압롤러 보다 작은 크기를 가지는 이차전지용 압연장치.The method according to claim 1,
Wherein the first pressure roller has a smaller size than the second pressure roller. 청구항 1에 있어서,
상기 전극활물질층을 가압하는 상기 제2 가압롤러의 외주면에는 탄성력을 가진 탄성부재가 구비되는 이차전지용 압연장치.The method according to claim 1,
And an elastic member having an elastic force is provided on an outer circumferential surface of the second pressure roller for pressing the electrode active material layer. 청구항 5에 있어서,
상기 탄성부재는 부직포 소재로 형성되고,
상기 부직포 소재는 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 폴리설폰 수지, 셀룰로오스 및 피브리노겐, 및 이들의 둘 이상의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 압연장치.The method of claim 5,
The elastic member is formed of a nonwoven fabric material,
Wherein the nonwoven fabric material is made of at least one material selected from the group consisting of polyester resins, nylon resins, polysulfone resins, cellulose and fibrinogen, and copolymers of two or more thereof. 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로파 발생부는 상기 전극시트가 유입되는 입구와 상기 입구를 통해 유입된 전극시트를 배출하는 출구가 구비된 본체와, 상기 본체 내부를 통과하는 전극시트의 전극활물질층에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 발생부재를 포함하는 이차전지용 압연장치.The method according to claim 1,
The microwave generating unit includes a main body having an inlet through which the electrode sheet flows and an outlet through which the electrode sheet introduced through the inlet is discharged, a microwave generating member for applying a microwave to the electrode active material layer of the electrode sheet passing through the inside of the main body, And a secondary battery. 청구항 7에 있어서,
상기 마이크로파 발생부는 상기 본체의 내부를 통과하는 가열된 상기 전극시트의 집전체 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하는 이차전지용 압연장치.The method of claim 7,
Wherein the microwave generating unit further comprises a temperature sensor for measuring a current collector temperature of the heated electrode sheet passing through the inside of the main body. 청구항 8에 있어서,
상기 마이크로파 발생부는 상기 온도센서를 통해 측정된 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파 발생부재에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 감소시키고, 설정온도 보다 낮으면 상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파 발생부재에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 증대시키는 제어부를 더 포함하는 이차전지용 압연장치.The method of claim 8,
Wherein the microwave generating unit increases the speed of the electrode sheet passing through the main body when the measured temperature measured through the temperature sensor is higher than the set temperature to reduce the time for heating the current collector by the microwave generating member, Further comprising: a control unit for reducing a speed of the electrode sheet passing through the main body to increase a time for heating the current collector by the microwave generating member. 청구항 7에 있어서,
상기 본체를 통과하는 상기 전극시트의 집전체에 마이크로파가 조사되지 않도록 상기 집전체에 보호막을 부착하는 보호막 부착부를 더 포함하는 이차전지용 압연장치.The method of claim 7,
Further comprising a protective film attaching portion attaching a protective film to the current collector so that the current collector of the electrode sheet passing through the main body is not irradiated with microwaves. 청구항 10에 있어서,
상기 보호막 부착부는 상기 보호막을 공급하는 공급롤러, 상기 공급롤러로부터 공급되는 보호막을 상기 본체의 입구에 유입되는 상기 전극시트의 집전체에 부착하는 부착롤러, 및 상기 본체의 출구를 통과한 상기 전극시트의 집전체에 부착된 보호막을 회수하는 회수롤러를 포함하는 이차전지용 압연장치.The method of claim 10,
Wherein the protective film attaching portion includes a supply roller for supplying the protective film, an attaching roller for attaching a protective film supplied from the supply roller to a current collector of the electrode sheet introduced into an inlet of the main body, And a recovery roller for recovering a protective film adhered to the collector of the secondary battery. 집전체와 상기 집전체의 일면에 구비되는 전극활물질층을 포함하는 전극시트를 이송하는 이송단계(S10);
이송되는 상기 전극시트의 전극활물질층을 향해 마이크로파를 조사하고 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 진동 시킴에 따라 발생하는 열로 상기 전극활물질층에 남아 있는 수분을 건조시킴과 동시에 상기 집전체를 가열하는 마이크로파 조사단계(S20); 및
상기 전극시트를 압연하는 압연단계(S30)를 포함하며,
상기 압연단계(S30)는 상기 마이크로파에 의해 가열된 집전체와 수분이 건조된 전극활물질층을 제1 가압롤러와 제2 가압롤러로 압연하되, 상기 제1 가압롤러와 상기 제2 가압롤러는 서로 다른 경도값을 가진 소재로 형성되고 상기 집전체와 상기 전극활물질층을 서로 다른 압력으로 가압하여 상기 집전체와 상기 전극활물질층의 연신율을 균일하게 조절하는 이차전지용 압연방법.A transfer step (S10) of transferring an electrode sheet including a current collector and an electrode active material layer provided on one surface of the current collector;
The microwave is directed toward the electrode active material layer of the electrode sheet to be transferred and the moisture remaining in the electrode active material layer is dried by heat generated by vibrating the moisture remaining in the electrode active material layer, Microwave irradiation step S20; And
And a rolling step (S30) of rolling the electrode sheet,
The rolling step (S30) comprises rolling the current collector heated by the microwave and the moisture-dried electrode active material layer with a first pressure roller and a second pressure roller, wherein the first pressure roller and the second pressure roller Wherein the current collector and the electrode active material layer are formed of a material having a different hardness value and are pressed at different pressures to uniformly adjust an elongation of the current collector and the electrode active material layer. 청구항 12에 있어서,
상기 마이크로파 조사단계(S20)는 상기 가열된 집전체의 측정온도가 설정온도 보다 높으면 상기 전극시트의 속도를 증대시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 감소시키고, 설정온도 보다 낮으면 상기 전극시트의 속도를 감소시켜서 상기 마이크로파에 의해 상기 집전체가 가열되는 시간을 증대시키는 이차전지용 압연방법.The method of claim 12,
In the microwave irradiation step S20, when the measured temperature of the heated current collector is higher than the set temperature, the speed of the electrode sheet is increased to reduce the heating time of the current collector by the microwave. If the measured temperature is lower than the set temperature, Thereby reducing the speed of the electrode sheet and thereby increasing the time during which the current collector is heated by the microwave.
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